一种辅助变流器

技术领域

本发明涉及自卸车技术领域，尤其是一种辅助变流器。

背景技术

目前纯电动矿用卡车电压平台越来越高，很多厂家已经推出了800-1000V电压平台纯电动卡车，高电压平台系统电能损耗小，充电效率高，但目前市面上辅助电气部件电动转向油泵基本采用380AC供电，空调压缩机、电池热管理机组、PTC加热器等直流高压用电设备基本采用400-750VDC供电，市面上满足高电压平台的辅助变流器非常少。高电压平台辅助变流器的核心是功率模块，功率模块包括功率半导体器件、散热器、模块控制器和支撑电容等。现有功率模块的安装布局复杂，布置占用空间大，维修困难；对于支撑电容的安装，电容支架无法提供支撑电容位置调节量，当车辆振动容易时，容易导致紧固螺栓松脱，甚至损坏支撑电容。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种辅助变流器，结构简单、维修方便、布置紧凑占用空间较小；支撑电容具有一定的位置调节量，不仅安装更牢固，而且对振动具有缓冲功能。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种辅助变流器，包括转向模块、DC/DC模块，模块控制板、IGBT驱动板和高压出线铜排；电源通过转向模块驱动转向油泵电机，电源通过DC/DC模块输出低压直流电，所述转向模块包括三个功率半导体器件和对应的三个支撑电容，所述DC/DC模块包括一个功率半导体器件；所述转向模块和DC/DC模块集成在安装支架上；所述安装支架包括位于下层的电容支架、位于中层的电路板支架和位于上层的铜排支架，所述电容支架的两侧设有支撑脚架，所述电容支架、电路板支架和铜排支架的两侧分别通过支撑柱连接；

所述电容支架包括第一安装板、第二安装板和第三安装板，所述第一安装板上设有第一通孔，所述第一安装板的两端弯折形成第一固定部，所述第一固定部与支撑脚连接，所述第二安装板设在第一通孔内，第二安装板的两端弯折形成第二固定部并紧贴在第一安装板的外侧，所述第三安装板与第二安装板相对设置，第三安装板的两端弯折形成第三固定部并紧贴在第一安装板的内侧，所述第二固定部、第一安装板和第三固定部通过螺栓连接固定；所述第二安装板和第三安装板围成容置空间；所述支撑电容横卧设在容置空间内，所述支撑电容的尾部通过绝缘垫片抵在第二安装板的内侧，所述支撑电容尾部设有连接螺杆，所述连接螺杆通过第二安装板上的第二通孔伸出并与尼龙螺母螺纹连接，尼龙螺母锁紧在第二安装板的外侧，所述绝缘板固定在第三安装上，所述第三安装板上设有供支撑电容穿过的第三通孔，所述绝缘板上设有供支撑电容穿过的第四通孔，第三通孔与第四通孔对应，所述支撑电容的头部侧面与绝缘板之间设有圆柱形的密封圈；所述第一安装板两端的第一固定部之间设有连接板，所述连接板上设有两个高压进线铜排；

所述电路板支架包括散热器，所述散热器的正面设有托架，所述托架上设有第四安装板，所述IGBT驱动板固定在第四安装板上；所述功率半导体器件固定在散热器的正面，所述模块控制板固定在散热器的背面；

所述铜排支架包括第五安装板，所述第五安装板的下端弯折并通过螺栓固定在散热器上端，所述第五安装板的左右两端弯折形成第五固定部，两个第五固定部之间设有绝缘件，所述高压出线铜排固定在绝缘件上，所述高压出线铜排的一端形成输出端，另一端与下方的功率半导体器件连接。

本发明布置更加紧凑、合理，空间利用率高；支撑电容固定更加牢固，且有一定的调节量；满足高电压平台纯电动卡车的辅助电气系统供电需求，同时降低DC/DC 功率需求。

作为改进，所述尼龙螺母包括位于前端的六角头部、位于中间的伞状部和位于后端的柱状部，所述六角头部、伞状部和柱状部一体成型，所述柱状部插入所述第二通孔内，所述伞状部与第二安装板的外侧相抵。

作为改进，所述散热器的正面设有层叠母排，所述层叠母排设在散热器与第四安装板之间，所述层叠母排包括正极母排、负极母排和绝缘层，所述支撑电容与层叠母排连接，所述层叠母排与功率半导体器件连接，所述高压进线铜排通过电缆与层叠母排连接。

作为改进，所示层叠母排上还设有与功率半导体器件配合的滤波电容。

作为改进，所述高压出线铜排上套有电流传感器。

作为改进，所述转向模块还包括放电电阻，所述放电电阻设在散热器的正面。

作为改进，所述散热器为水冷板式换热器。

作为改进，所述第五安装板上设有低压连接器。

本发明与现有技术相比所带来的有益效果是：

本发明布置更加紧凑、合理，空间利用率高；支撑电容固定更加牢固，且有一定的调节量；维修方便，将输入输出高压电缆拆开，并将低压连接器拔开，就可以整体拆除变流模块；满足高电压平台纯电动卡车的辅助电气系统供电需求，同时降低DC/DC 功率需求。

附图说明

图1为本发明背面示意图。

图2为本发明正面示意图。

图3为本发明分解视图。

图4为本发明俯视图。

图5为安装支架示意图。

图6为电容支架剖视图。

图7为图6的A处放大图。

图8为电容支架分解视图。

图9为辅助变流器电路图。

实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步说明。

如图1至5，9所示，一种辅助变流器，包括转向模块、DC/DC模块，模块控制板3、IGBT驱动板4、高压出线铜排9和高压进线铜排2。电源通过转向模块驱动转向油泵电机，所述转向模块包括三个功率半导体器件8、对应的三个支撑电容6、三个对应的滤波电容71、一个放电电阻10和两个设在输出端的电流传感器91；电源通过两个高压进线铜排2与转向模块的输入端连接，转向模块的输出端通过三个高压出线铜排9与转向油泵电机连接。电源通过DC/DC模块输出低压直流电，400-750VDC直流电，给空调压缩机、电池热管理机组、PTC加热器等部件供电；所述DC/DC模块包括一个功率半导体器件8，电源通过两个高压进线铜排2与DC/DC模块的输入端连接，DC/DC模块的输出端通过一个高压出线铜排9与用电设备连接。所述转向模块和DC/DC模块集成在安装支架1上；所述安装支架1包括位于下层的电容支架12、位于中层的电路板支架13和位于上层的铜排支架14，所述电容支架12的两侧设有支撑脚架11，所述电容支架12、电路板支架13和铜排支架14的两侧分别通过支撑柱15连接。

如图6至8所示，所述电容支架12包括第一安装板121、第二安装板122和第三安装板123，第一安装板121、第二安装板122和第三安装板123之间可通过铆接或螺纹连接；所述第一安装板121、第二安装板122和第三安装板123上均设有减重孔，可以减轻整体重量；所述第一安装板121、第二安装板122和第三安装板123均由钣金弯折成型，安装板重量轻，而且强度高。所述第一安装板121两端的第一固定部之间设有连接板，连接板可以安装其他部件，同时加强电容支架12的整体强度。所述第一安装板121上设有第一通孔，所述第一安装板121的两端弯折形成第一固定部1211，所述第一固定部1211与支撑脚架11连接，支撑脚架11作为整个设备的安装固定部件；所述第二安装板122设在第一通孔内，第二安装板122的两端弯折形成第二固定部1221并紧贴在第一安装板121的外侧；所述第三安装板123与第二安装板122相对设置，第三安装板123的两端弯折形成第三固定部1231并紧贴在第一安装板121的内侧；所述第二固定部1221、第一安装板121和第三固定部1231通过螺栓126连接固定。所述第二安装板122和第三安装板123围成容置空间，所述支撑电容6横卧设在容置空间内。所述支撑电容6的尾部通过绝缘垫片128抵在第二安装板122的内侧，所述支撑电容6尾部设有连接螺杆61，所述连接螺杆61通过第二安装板122上的第二通孔122伸出并与尼龙螺母127螺纹连接，尼龙螺母127锁紧在第二安装板122的外侧。所述尼龙螺母127包括位于前端的六角头部1271、位于中间的伞状部1272和位于后端的柱状部1273，所述六角头部1271、伞状部1272和柱状部1273一体成型，六角头部1271便于工具转动尼龙螺母127，所述柱状部1273插入所述第二通孔内，用于尼龙螺母127的定位，所述伞状部1272与第二安装板122的外侧相抵，起到紧固的作用。绝缘板124通过螺栓固定在第三安装板123上，所述第三安装板123上设有供支撑电容6穿过的第三通孔，所述绝缘板124上设有供支撑电容6穿过的第四通孔，第三通孔与第四通孔对应，所述支撑电容6的头部依次穿过第三通孔和第四通孔；所述支撑电容6的头部侧面与绝缘板124之间设有圆柱形的密封圈125。通过尼龙螺母127和绝缘板124安装固定在电容支架12上，而且绝缘板124与支撑电容6之间设有密封圈，支撑电容6的绝缘性好；将支撑电容6横卧放置在电容支架12内部的容置空间内，减少支撑电容6占用的空间，有助于与辅助变流器的其他部件集合在一起；尼龙螺母127将支撑电容6的尾部固定，尼龙螺母127具有弹性，能给支撑电容6位置调节量，圆柱形密封圈将支撑电容6的头部固定，圆柱形密封圈具有一定伸缩量，能给支撑电容6位置调节量。

如图1至5所示，所述电路板支架13包括散热器131，所述散热器131为水冷板式换热器。所述第一安装板两端的第一固定部1211上设有弯折板，所述弯折板设在散热器131的底部用于支撑散热器131；所述散热器131的两侧通过螺栓锁紧在支撑柱15上。所述散热器131的正面设有托架132，所述托架132上设有第四安装板133，所述IGBT驱动板4固定在第四安装板133上；所述功率半导体器件8和放电电阻10固定在散热器131的正面，散热器131直接对热量大的部件进行有效散热；所述模块控制板3固定在散热器131的背面。所述散热器131的正面设有层叠母排7，所述层叠母排7设在散热器131与第四安装板133之间，所述层叠母排7包括正极母排、负极母排和绝缘层，所述支撑电容6与层叠母排7连接，所述层叠母排7与功率半导体器件8连接，所述高压进线铜排2通过电缆与层叠母排7连接；叠层母排起到串并联的作用，其体积小，而且减少布线，通过层叠母排7将功率半导体器件8、支撑电容6等进行连接。

如图1至5所示，所述铜排支架14包括第五安装板141，所述第五安装板141的下端弯折并通过螺栓固定在散热器131上端，所述第五安装板141的左右两端弯折形成第五固定部143，两第五固定部143之间设有绝缘件142，所述高压出线铜排9固定在绝缘件142上；所述高压出线铜排9的一端形成输出端，另一端与下方的功率半导体器件8连接。所述电流传感器91直接套在高压出线铜排9上，减少电流传感器91占用的空间。所述第五安装板141上设有低压连接器5，将散热器131的水冷接头、模块的低压连接器5拔开，高压出线铜排9连接的高压线拆除，即可快速更换模块，整体维修方便快捷。